التعرف على الوجه لرؤية الكمبيوتر

التعرف على الوجه: كيفية عمله وفوائده وتحدياته ومخاوف الخصوصية

البشر بارعون في التعرف على الوجوه ، لكننا أيضًا نفسر التعابير والعواطف بشكل طبيعي تمامًا. تقول الأبحاث أنه يمكننا تحديد الوجوه المألوفة في الداخل 380ms بعد العرض التقديمي و 460 مللي ثانية للوجوه غير المألوفة. ومع ذلك ، فإن هذه الخاصية البشرية الجوهرية لديها الآن منافس في الذكاء الاصطناعي ورؤية الكمبيوتر. تساعد هذه التقنيات الرائدة في تطوير حلول تتعرف على الوجوه البشرية بشكل أكثر دقة وكفاءة من أي وقت مضى.

جعلت هذه التقنيات الحديثة المبتكرة وغير التدخلية الحياة أكثر بساطة وإثارة. نمت تقنية التعرف على الوجوه إلى تقنية سريعة التطور. في عام 2020 ، تم تقييم سوق التعرف على الوجه بـ3.8 مليار دولار، ومن المقرر أن يتضاعف حجمها بحلول عام 2025 - من المتوقع أن تزيد عن 8.5 مليار دولار.

ما هو التعرف على الوجه؟

تعمل تقنية التعرف على الوجوه على تحديد ملامح الوجه وتساعد في التعرف على الشخص بناءً على بيانات بصمة الوجه المخزنة. تستخدم تقنية القياسات الحيوية هذه خوارزميات التعلم العميق لمقارنة بصمة الوجه المخزنة بالصورة الحية. يقارن برنامج اكتشاف الوجه أيضًا الصور الملتقطة بقاعدة بيانات للصور للعثور على تطابق.

تم استخدام التعرف على الوجه في العديد من التطبيقات لتعزيز الأمن في المطارات ، يساعد وكالات إنفاذ القانون في الكشف عن المجرمين والتحليل الجنائي وأنظمة المراقبة الأخرى.

كيف يعمل التعرف على الوجه؟

يبدأ برنامج التعرف على الوجه بجمع بيانات التعرف على الوجه ومعالجة الصور باستخدام الرؤية الحاسوبية. تخضع الصور لمستوى عالٍ من الفحص الرقمي حتى يتمكن الكمبيوتر من التمييز بين وجه بشري أو صورة أو تمثال أو حتى ملصق. باستخدام التعلم الآلي، يتم تحديد الأنماط والتشابهات في مجموعة البيانات. تحدد خوارزمية التعلم الآلي الوجه في أي صورة معينة من خلال التعرف على أنماط ملامح الوجه:

  • نسبة ارتفاع الوجه إلى عرضه
  • لون الوجه
  • عرض كل ميزة - عيون وأنف وفم وغير ذلك.
  • السمات المميزة

نظرًا لأن الوجوه المختلفة لها ميزات مختلفة ، فإن برامج التعرف على الوجه أيضًا. ومع ذلك ، بشكل عام ، يعمل أي التعرف على الوجه باستخدام الإجراء التالي:

  1. كشف الوجه

    تتعرف أنظمة تقنية الوجه على صورة الوجه وتتعرف عليها في حشد من الناس أو بشكل فردي. جعلت التطورات التكنولوجية من السهل على البرنامج اكتشاف صور الوجه حتى عندما يكون هناك اختلاف طفيف في الموقف - مواجهة الكاميرا أو النظر بعيدًا عنها.

  2. تحليل الوجه

    تحليل الوجه للتعرف على الوجه التالي هو تحليل الصورة الملتقطة. أ نظام التعرف على الوجوه يستخدم لتحديد ملامح الوجه الفريدة بدقة مثل المسافة بين العينين ، وطول الأنف ، والمسافة بين الفم والأنف ، وعرض الجبهة ، وشكل الحاجبين ، وغيرها من السمات البيومترية.

    تسمى السمات المميزة والمميزة لوجه الإنسان بالنقاط العقدية ، ولكل وجه بشري حوالي 80 نقطة عقدية. من خلال رسم خرائط الوجه ، والتعرف على الهندسة ، والقياس الضوئي ، من الممكن تحليل وتحديد الوجوه باستخدام قواعد بيانات التعرف بدقة.

  3. تحويل الصورة

    بعد التقاط صورة الوجه ، يتم تحويل المعلومات التناظرية إلى بيانات رقمية بناءً على ميزات القياسات الحيوية للشخص. حيث آلة التعلم تتعرف الخوارزميات على الأرقام فقط ، ويصبح تحويل خريطة الوجه إلى صيغة رياضية مناسبًا. ثم تتم مقارنة هذا التمثيل العددي للوجه ، والمعروف أيضًا باسم بصمة الوجه ، بقاعدة بيانات للوجوه.

  4. العثور على المباراة

    الخطوة الأخيرة هي مقارنة بصمة وجهك بعدة قواعد بيانات للوجوه المعروفة. تحاول التكنولوجيا مطابقة ميزاتك مع تلك الموجودة في قاعدة البيانات.

عادة ما يتم إرجاع الصورة المتطابقة مع اسم وعنوان الشخص. إذا كانت هذه المعلومات مفقودة ، يتم استخدام البيانات المحفوظة في قاعدة البيانات. 

بيانات تدريب الذكاء الاصطناعي للتعرف على الوجه

أين يتم استخدام تقنية التعرف على الوجه؟

اليوم، أصبحت أنظمة التعرف على الوجه جزءًا من حياتنا اليومية، وقد لا يلاحظ أحد استخدامها في كثير من الأحيان. ولتسهيل الحياة وتعزيز السلامة، إليك بعض الأمثلة البارزة على الفارق الذي أحدثته أنظمة التعرف على الوجه.

  • الرعاية الصحية: يستخدم الأطباء التعرف على الوجه لتحديد بعض الاضطرابات الوراثية النادرة لدى الأطفال من خلال مسح ملامح الوجه. ومن الأمثلة على ذلك تطبيق Face2Gene، والذي يقارن بنية وجه المريض مع الحالات المعروفة للمساعدة في تحديد ما إذا كان الطفل يعاني من متلازمة نونان أو متلازمة أنجلمان.
  • الفنادق: تقوم بعض الفنادق بتثبيت نظام التعرف على الوجه لتسريع إجراءات تسجيل الوصول. في الصين، فندق ماريوت يسمح للضيوف بدخول الردهة كشك لإجراء مسح سريع للوجه، وتجنب الطوابير الطويلة في مكتب الاستقبال وجعل الدخول حدثًا ممتعًا.
  • إمكانية الوصول: تتيح هذه التقنية للأشخاص المكفوفين التحقق من هوياتهم بسهولة. فلم يعد هؤلاء الأشخاص بحاجة إلى كلمات مرور أو أرقام تعريف شخصية أو أي شيء آخر. وبفضل تقنية التعرف على الوجه، أصبح بإمكانهم الوصول إلى تطبيقات الخدمات المصرفية أو فتح الأجهزة، مما يجعل المهام اليومية أكثر قابلية للتنفيذ.
  • الفصول الدراسية: وبعيدًا عن الجانب الأمني، تستخدم المدارس الطرقية تقنية التعرف على الوجه لمراقبة مشاركة الطلاب. على سبيل المثال، يمكن للأنظمة أن تنبهك إلى ما إذا كان الطلاب ينتبهون إلى التعلم الجاري في الفصل، مما يسمح للمعلمين بتغيير أساليبهم على الفور.
  • أمن الحدث: وقد وجدت تقنية التعرف على الوجه تطبيقاً في إدارة الحشود وتعزيز السلامة في الفعاليات الكبرى مثل الحفلات الموسيقية والألعاب الرياضية. ومن الأمثلة على ذلك نشرها عند بوابات الملاعب للتحقق من حاملي التذاكر ومنع الدخول غير المصرح به.
  • السيارات: تعمل شركات صناعة السيارات الآن على دمج تقنية التعرف على الوجه في سياراتها لتحسين تجربة القيادة. يمكن لبعض المركبات التعرف على وجه السائق وإجراء تعديلات تلقائية على أوضاع المقاعد والمرايا وحتى تشغيل قوائم تشغيل محددة.

[اقرأ أيضًا: ما هو التعرف على الصور بالذكاء الاصطناعي وكيف يعمل وأمثلة عليه]

ما هي إيجابيات التعرف على الوجه؟

إن التعرف على الوجه هو تقنية جديدة نسبيًا وتقدم العديد من الإيجابيات. وفيما يلي بعض إيجابيات استخدام التعرف على الوجه:

  • تعزيز السلامة العامة: تستخدم أقسام الشرطة تقنية التعرف على الوجه لتحديد هوية الأفراد المفقودين والمجرمين المطلوبين. على سبيل المثال، تستخدم أقسام الشرطة في نجحت الهند في إعادة الأطفال المفقودين إلى عائلاتهم بعد مطابقة صورهم مع قواعد بيانات الأشخاص المفقودين.
  • المعاملات المضمونة: تستخدم العديد من البنوك وأنظمة الدفع تقنية التعرف على الوجه لجعل معاملاتها أكثر أمانًا. على سبيل المثال، في Alipay، الصين، يمكن للمستخدم الموافقة على الدفع ببساطة عن طريق السماح بمسح وجههوبالتالي تقليل حالات الاحتيال وتوفير الراحة في الدفع غير النقدي.
  • رعاية صحية أفضل: وقد دفعت المستشفيات أنظمة التعرف على الوجه إلى الوصول بسلاسة إلى دلائل المرضى وتسريع عملية التسجيل. بل إن بعض الأنظمة تكتشف الألم الجسدي أو الاضطرابات العاطفية لدى المرضى، مما يتيح للأطباء تقديم رعاية أفضل.
  • الأمن: لقد غيرت تقنية التعرف على الوجه من أمن الهواتف الذكية إلى الأبد. ففي حين لا تقوم تقنية Face ID من Apple بإلغاء قفل الهاتف فحسب، بل إنها تتيح أيضًا حماية التطبيقات الحساسة، مثل المحافظ الرقمية وتطبيقات الخدمات المصرفية.

سلبيات التعرف على الوجه

إنها تتمتع بمزايا معينة؛ ولكن الأهم من ذلك أنها تثير قضايا أخلاقية وخصوصية ودقة. وفيما يلي بعض العيوب:

  • إتهام خاطئ: قد تؤدي أنظمة التعرف على الوجه إلى إثارة اتهامات خاطئة. مثال راندال ريد، الذي تم القبض عليه في عام 2022 بناءً على التعرف الخاطئ على الحمض النووي من خلال برنامج التعرف على الوجه بسبب جريمة في لويزيانا، هو في الواقع مكان لم تطأ قدمه أبدًا.
  • التحيز الثقافي والجنساني: أظهرت الدراسات أن أنظمة التعرف على الوجه أقل دقة في التعرف على الأشخاص ذوي البشرة الملونة والنساء. وفي تقرير مفصل تم إعداده للحكومة الأمريكية بشأن أداء هذه الأنظمة، لقد تبين أنهم يخطئون بشكل روتيني في تحديد هوية الأشخاص من خلفيات أقليةمما يؤدي إلى احتمال حدوث اعتقالات غير قانونية أو تمييز في إنفاذ القانون.
  • انتهاك الخصوصية: إن استخدام تقنية التعرف على الوجه يثير الآن مخاوف أخلاقية لأنها تجمع وتخزن البيانات البيومترية، وأحيانا بدون موافقة. على سبيل المثال، تستخدم بعض متاجر التجزئة تقنية التعرف على الوجه لتتبع سلوك العملاء، مما يؤدي إلى مخاوف بشأن المراقبة والحريات الشخصية.
  • نقاط ضعف أمن المعلومات: إن عملية تخزين بيانات الوجه نفسها تعرض الشخص للاختراق؛ حيث تمكن المتسللون من اختراق معلومات بيومترية حساسة، وأثبت المتسللون من ذوي القبعات السوداء في دقيقتين فقط أن قد يتم اختراق خاصية Face ID الخاصة بشركة Apple.

[اقرأ أيضًا: 27 مجموعة بيانات صور مجانية للرؤية الحاسوبية]

أمثلة على التعرف على الوجه

  • التعرف على أمازون: لقد أجرت برامج التعرف على الوجه المستندة إلى السحابة من أمازون عمليات بحث في أجهزة إنفاذ القانون باستخدام لقطات فيديو لتحديد الأشخاص داخل جسم القضية. ومع ذلك، أعلنت الشركة أن الشرطة لن تستخدمها بحلول عام 2020 في انتظار سن القوانين الفيدرالية لحماية الأفراد المدنيين.
  • معرف الوجه من آبل: تطبق شركة أبل أنظمة التعرف على الوجه على أجهزتها مما يسمح للمستخدمين بفتح هواتفهم وتسجيل الدخول إلى تطبيقاتهم وإجراء عمليات الشراء بأمان؛ وهو معيار كامل للراحة والأمان في الإلكترونيات الاستهلاكية.
  • الفيسبوك (ميتا): في عام 2010، أطلقت شركة فيسبوك تقنية التعرف على الوجه لإضافة علامات إلى الصور. والقدرة على استخدام هذه التقنية اختيارية، وهي تسمح بإضافة علامات إلى الأصدقاء تلقائيًا بعد تحميل الصور، حيث يتم التعرف عليهم في الصور نفسها.
  • صور جوجل: تستخدم جوجل خاصية التعرف على الوجه لتنظيم الصور ووضع علامات عليها تلقائيًا، مما يسهل على المستخدمين تتبع الصور والعثور عليها والتي تحتوي على وجوه تم التعرف عليها.
  • سناب شات: تعد Snapchat رائدة في مجال برامج التعرف على الوجه، حيث تستخدم هذه التقنية في مرشحاتها غير العادية الشهيرة لمختلف الأشياء والشخصيات الرياضية.

هل التعرف على الوجه دقيق؟

قد تنخفض دقة التعرف على الوجه في مواقف الحياة الواقعية حيث تتعرض هذه الأنظمة لضربة تحت هذه الإعدادات. وقد تم تلخيص بعض العوامل الرئيسية للتحيز هنا:

  • بيئة خاضعة للرقابة: تتمكن الخوارزميات من التعرف بنجاح على الوجوه ومطابقتها مع الصور المرجعية الملتقطة في ظل ظروف إضاءة خاضعة للرقابة باستخدام كاميرات عالية الجودة، مما يعطي دقة تصل إلى ما يقرب من 99.97%.
  • شيخوخة: تعاني الدقة من التغيير الطبيعي للميزات الذي يحدث على مر السنين، وخاصة مع الصور الملتقطة مع سنوات الفجوة.
  • التشوهات الديموغرافية: يميل النظام في بعض الأحيان إلى الأداء بشكل أفضل بالنسبة للبشرة الفاتحة والجنسين الذكوريين، وتكون معدلات الخطأ أعلى بالنسبة للنساء والأشخاص ذوي البشرة الملونة.
  • عوامل خارجية: تؤثر الكاميرات منخفضة الدقة والضوضاء الرقمية وتعبيرات الوجه المتغيرة سلبًا على الأداء.

هل التعرف على الوجه آمن؟

نظرًا لاعتمادها على أنماط بيومترية فريدة، فإن أنظمة التعرف على الوجه ربما تكون واحدة من أكثر طرق التعريف أمانًا بين الطرق الحالية في تكنولوجيا القياسات الحيوية. ومن ناحية أخرى، يضمن اكتشاف الحياة أن يتفاعل النظام فقط مع المستخدمين الحقيقيين، مما يؤسس لتدابير مضادة ضد هجمات التزييف باستخدام الصور أو مقاطع الفيديو.

ولكن هناك مخاوف بشأن الخصوصية وإساءة الاستخدام، مثل المراقبة الجماعية التي تؤكد على الحاجة إلى آليات تنظيمية صارمة، يتم إدارتها ضمن إطار أخلاقي.

جمع البيانات لنموذج التعرف على الوجه

لكي يعمل نموذج التعرف على الوجه بأقصى قدر من الكفاءة ، يجب عليك تدريبه على مجموعات بيانات مختلفة غير متجانسة.

نظرًا لاختلاف القياسات الحيوية للوجه من شخص لآخر ، يجب أن يكون برنامج التعرف على الوجه بارعًا في قراءة كل وجه وتحديده والتعرف عليه. علاوة على ذلك ، عندما يظهر الشخص عواطفه ، تتغير ملامح وجهه. يجب تصميم برنامج التعرف بحيث يمكنه استيعاب هذه التغييرات.

يتمثل أحد الحلول في تلقي صور لعدة أشخاص من مختلف أنحاء العالم وإنشاء قاعدة بيانات غير متجانسة للوجوه المعروفة. يجب أن تلتقط الصور بشكل مثالي من زوايا ومناظير متعددة وبمجموعة متنوعة من تعابير الوجه. 

عندما يتم تحميل هذه الصور على منصة مركزية ، تذكر بوضوح التعبير والمنظور ، فإنها تنشئ قاعدة بيانات فعالة. يمكن لفريق مراقبة الجودة بعد ذلك فحص هذه الصور لإجراء فحوصات سريعة للجودة. يمكن أن ينتج عن هذه الطريقة في جمع الصور لأشخاص مختلفين قاعدة بيانات لصور عالية الجودة وذات كفاءة عالية.

ألا توافق على أن برنامج التعرف على الوجه لن يعمل على النحو الأمثل بدون نظام موثوق لجمع بيانات الوجه؟

يعد جمع بيانات الوجه الأساس لأداء أي برنامج للتعرف على الوجه. يوفر معلومات قيمة مثل طول الأنف وعرض الجبهة وشكل الفم والأذنين والوجه وغير ذلك الكثير. باستخدام بيانات التدريب على الذكاء الاصطناعي ، يمكن لأنظمة التعرف على الوجه الآلية تحديد الوجه بدقة وسط حشد كبير في بيئة متغيرة ديناميكيًا بناءً على ميزات الوجه.

إذا كان لديك مشروع يتطلب مجموعة بيانات موثوقة للغاية يمكن أن تساعدك على تطوير برنامج متطور للتعرف على الوجه ، فإن Shaip هو الخيار الصحيح. لدينا مجموعة واسعة من مجموعات بيانات الوجه المحسّنة لتدريب الحلول المتخصصة لمختلف المشاريع. 

لمعرفة المزيد عن طرق التجميع وأنظمة مراقبة الجودة وتقنيات التخصيص لدينا ، قم بالتواصل معنا اليوم.

شارك الاجتماعية

قد يعجبك أيضاً